空氣壓縮機的種類很多，按工作原理可分為容積式壓縮機，速度式壓縮機，容積式壓縮機的工作原理是壓縮氣體的體積，使單位體積內氣體分子的密度增加以提高壓縮空氣的壓力；速度 式壓縮機的工作原理是提高氣體分子的運動速度，使氣體分子具有的動能轉化為氣體的壓力能，從而提高壓縮空氣的壓力。
現在常用的空氣壓縮機有活塞式空氣壓縮機，螺桿式空氣壓縮機，(螺桿空氣壓縮機又分為雙螺桿空氣壓縮機和單螺桿空氣壓縮機)，離心式壓縮機以及滑片式空氣壓縮機，渦旋式空氣壓縮機。下面是各種壓縮機的定義。凸輪式，膜片式和擴散泵等壓縮機沒有列入其中，是因為它們用途特殊而尺寸相對較小。
容積式壓縮機--直接依靠改變氣體容積來提高氣體壓力的壓縮機。
往復式壓縮機--是容積式壓縮機，其壓縮元件是一個活塞，在氣缸內作往復運動。
回轉式壓縮機--是容積式壓縮機，壓縮是由旋轉元件的強制運動實現的。
滑片式壓縮機--是回轉式變容壓縮機，其軸向滑片在同圓柱缸體偏心的轉子上作徑向滑動。截留于滑片之間的空氣被壓縮后排出。
液體-活塞式壓縮機--是回轉容積式壓縮機，在其中水或其它液體當作活塞來壓縮氣體，然后將氣體排出。
羅茨雙轉子式壓縮機--屬回轉容積式壓縮機，在其中兩個羅茨轉子互相嚙合從而將氣體截住，并將其從進氣口送到排氣口。沒有內部壓縮。
螺桿壓縮機--是回轉容積式壓縮機，在其中兩個帶有螺旋型齒輪的轉子相互嚙合，從而將氣體壓縮并排出。
速度型壓縮機--是回轉式連續氣流壓縮機，在其中高速旋轉的葉片使通過它的氣體加速，從而將速度能轉化為壓力。這種轉化部分發生在旋轉葉片上，部分發生在固定的擴壓器或回流器擋板上。
離心式壓縮機--屬速度型壓縮機，在其中有一個或多個旋轉葉輪（葉片通常在側面）使氣體加速。主氣流是徑向的。
軸流式壓縮機--屬速度型壓縮機，在其中氣體由裝有葉片的轉子加速。主氣流是軸向的。
混合流式壓縮機--也屬速度型壓縮機，其轉子的形狀結合了離心式和軸流式兩者的一些特點。
噴射式壓縮機--利用高速氣體或蒸汽噴射流帶走吸入的氣體，然后在擴壓器上將混合氣體的速度轉化為壓力。